第三节 材料的开发和利用
一、自主学习
1、材料与社会
2、材料的导电性
（1）根据材料的导电性能可将材料分为 、 和 三大类。
（2）半导体二极管具有 性；半导体三极管可以用来 电信号。
3、开发新材料
（1）发生 现象的材料叫作超导材料。
（2）纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在 范围内的材料。
二、合作探究
1.提出问题：你知道人类利用材料的发展史吗？
2.你知道材料按照其导电性能分为哪几类吗？
3.对于半导体的应用你知道哪些？
4.超导材料及纳米材料的性质是什么？
三、知能应用
1.北方的寒冬，自来水往往因管内水结冰膨胀而破裂。在自来水管外捆扎发泡塑料，可以有效解决该问题，这是因为发泡塑料的（）
A.硬度小
B.隔热性好
C.密度小
D.导电性好
2.下列有关半导体的说法，正确的是（）
A.常温下半导体的电阻为零
B.半导体广泛应用于各种电子设备
C.半导体就是超导体
D.任何情况下半导体都是不导电的
3．（2015?乐山中考）假如科学家研制出常温下超导体，则它适合用作（ ）
A．输电导线B．保险丝C．变阻器D．电热丝
4.纳米是 的单位．纳米材料是由纳米颗粒经过特殊工艺制造而成的，室溫下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这一事例表明纳米铜具有较好的延展性．LED灯是一种新型的高效节能光源，其核心元件是发光二极管，它是用 材料制成的．
参考答案:
一、自主学习
略
二、合作探究
略
三、知能应用
1、B 2、B 3、A 4、长度 半导体
材料的开发和利用
教学目标
知识与技能
1.知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识。
2.了解新材料的特性及应用前景。
3.了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感。
教学重点：了解新材料的特性及应用前景。
教学难点：1.知道超导材料是一种电阻为零的材料。
2.知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识。
教具准备
课件等。
教学过程
一、情境导入
虽然社会的发展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。引入课题：材料的开发和利用。
二、新课教学
探究点一 材料与社会
学生阅读“材料与社会”，了解材料的发展过程。
探究点二 材料的导电性
1.材料按导电性能分类
按照材料的导电性能，材料课分为导体、半导体、绝缘体。
铜、铝是常见的良导体，通常被用作制成传导电流的导线。
玻璃和橡胶等材料是绝缘体。
常见的半导体材料有硅、锗和砷化镓等。
2.实验探究：导体与绝缘体
做如上图所示实验，探究硬币、铅笔、橡皮、尺子是绝缘体还是导体。
3.半导体元件
（1）半导体二极管：具有单向导电性。
（2）半导体三极管可用来放大电信号。
4.半导体元件的应用。
探究点三 开发新材料
1.超导材料
（1）超导材料是一种电阻为零的材料。
让学生阅读课本后回答：什么现象叫超导现象？什么材料叫超导材料？
（2）超导材料的应用。
2.纳米材料
让学生阅读课本，回答：什么是纳米材料？纳米材料的特性及其应用？
强调：
(1)纳米是长度单位，符号是“nm”，1nm=10-9m。
(2)不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料，只有当材料到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料。
三、板书设计
第三节 材料的开发和利用
1.材料与社会。
2.材料的导电性。
（1）材料的分类。
（2）实验探究：导体和绝缘体。
（3）半导体元件。
3.开发新材料。
（1）超导材料。
（2）纳米材料。
四、教学反思
本节课我主要是以学生自主阅读课本为主进行教学，在讲授材料的导电性和开发新材料这块知识点时，主要是我进行知识点的归纳，将重点知识点出并传授给学生们。
五、布置作业
要求学生完成同步练习部分。
课件20张PPT。第三节 材料的开发和利用第二十章 能源、材料与社会导入新课讲授新课课堂小结随堂训练我们周围的材料 虽然社会的发展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断地研究性能更好、更有价值的新材料。导入新课导入新课1.了解物质的属性对科技进步的影响；
2.初步了解半导体、超导体、纳米材料的应用和对社会的发展；
3.有保护环境和合理利用资源的意识。
学习目标原始人类用石材制造的工具铸钟——我国是世界上最早掌握青铜冶炼技术的国家之一讲授新课 人类使用材料的历史已经历了以下几个时代：石器时代、青铜器时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代、电子信息时代。1.石器时代 （400,000 ~ 4,500）
人类主要以石头、骨头、木制作简单的工具陶器的出现是人类跨入新石器时代的重要标志之一。 2.青铜器时代 （4,500 ~ 1,000）
大量使用青铜作为第一种合金做工具、青铜礼器的时期。 讲授新课3.铁器时代（1000 — ）人类使用铁来制造工具和武器。 4.蒸汽时代（18世纪60年代）人类开始了第一次工业革命，并创造了巨大的生产力，人类进入“蒸汽时代”。5.电气时代（19世纪70年代）今天所使用的电灯、电话都是在在第二次工业革命中被发明出来的，人类由此进入“电气时代”。6.电子信息时代（20世纪四五十年代）以原子能技术、 航天技术和电子计算机的运用为代表的第三次科技革命开始兴起，它将人类社会带入了电子信息时代。讲授新课 根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。1.容易导电的材料是导体，例如：金、银、铜、铁。其中铜、铝是最常用的电的良导体，常用来制成导线。讲授新课2.不容易导电的材料是绝缘体，例如：玻璃、橡胶等材料。3.半导体材料是导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，例如：硅、锗、砷化镓等。硅材料用于制作半导体元件讲授新课实验探究：导体与绝缘体实验材料：
电源、灯泡、导线、接线柱、开关、待测材料。实验设计：
在右边方框中，自己设计一个实验电路，进行实验，判定待测材料是导体还是绝缘体。实验过程及结论：
绿色为待测材料，如果闭合开关，小灯亮，则待测材料为导体，若小灯不亮，则为绝缘体。讲授新课 半导体可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路。半导体二极管有单向导电性，半导体三极管可以用来放大电信号。半导体元件 从常用电器，如收音机、录音机、电视机、电脑等中，都可以找到大量的半导体元件。讲授新课实验探究：半导体二极管单向导电特性实验材料：
电源、灯泡、导线、接线柱、开关、半导体二极管。实验设计：
在右边方框中，自己设计一个实验电路，进行实验，判定半导体二极管导电特性。图1图2讲授新课实验过程：
将半导体二极管分别如图所示进行连接，闭合开关，观察小灯是否亮起。实验结论：
如图1所示灯泡亮起，如图2所示，灯泡不亮，说明半导体二极管具有单向导电性。讲授新课1.超导材料汞的电阻随温度变化情况 1911年，昂内斯在研究汞电阻随温度的变化时，观察到在测试温度降低到4.2K时，汞的电阻突然降低到测量不到的微小值，从而发现超导现象。讲授新课 超导材料出现以后，人们首先想到的就是利用超导体的零电阻特性实现远距离大功率输电，因为超导输电线可以无损耗地输送极大的电流。这意味着用细电线就可以输送强电流。很细的超导丝就可以输送强大的电流讲授新课 超导磁浮现象使人们想到可以用超导体来实现交通工具的无摩擦运行，这将会大大提高交通工具的运行速度。20世纪末，人们分别对超导列车、超导船进行了可行性实验。讲授新课2.纳米材料 纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1~100nm范围内的材料，这大约相当于10~1000个原子紧密排列在一起的尺度。 纳米材料除了其基本单元的尺度小以外，在力、热、声、光、电、磁等方面还表现出许多特殊的性能。讲授新课 人们正在研制纳米尺度的微小机器，由纳米材料制成的导线将大大提高计算机的性能，并缩小计算机芯片的体积。用纳米技术做成的量子磁盘，每平方厘米面积内可贮存3万部《红楼梦》。纳米颗粒材料讲授新课纳米材料杀死癌细胞纳米超材料纳米钛黑在化妆品中应用讲授新课材料的开发和利用材料与社会导体半导体开发新材料超导材料纳米材料材料的导电性课堂小结见同步练习部分随堂训练
